轮胎硫化机的配管构造、循环装置以及基于轮胎硫化机的轮胎硫化方法

摘要

在应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造的一例中，具备图1所示的轮胎硫化机的中心机构(1)。中心机构(1)具备囊头(2)、水压缸(3)以及排气循环路径管(4)。另外，中心机构(1)具备通过向内部供给硫化介质而能够扩张、收缩的气囊(未图示)。囊头(2)具有多个硫化介质的供给口，并配置于中心机构(1)的上部。排气循环路径管(4)的一端与气囊的内部连结，且两根排气循环路径管(4)由旁通管(5)连结。排气循环路径管(4)的另一端与中心机构(1)的外部相连。另外，在旁通管(5)设置有一边保持气囊内部的压力一边使硫化介质循环的循环装置(6)。

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎硫化机的配管构造、循环装置以及基于轮胎硫化机的轮胎硫化方法。详细而言，涉及实现效率良好的轮胎硫化的轮胎硫化机的配管构造、循环装置以及基于轮胎硫化机的轮胎硫化方法。

背景技术

在轮胎的制造中，预先将成形成接近成品的形状的生轮胎放入模具而进行加压以及加热。此时，使设置在模具内的气囊(bladder)膨胀，与生轮胎的内表面密接地进行硫化。

在气囊中，蒸汽、氮气等硫化介质通过介质供给通路进行供给，且该硫化介质通过介质排出通路而排出到气囊的外部。

在基于气囊的硫化中，采用由风扇使非活性气体在气囊内循环的方法、由泵强制性地使加热加压介质循环的方法等，以使向生轮胎的热传递均匀。

然而，在蒸汽作为介质被供给的情况下，存在如下问题：排水积存在气囊的下侧，在硫化中产生气囊内部的上下温度差。在仅是使介质循环的构造中，无法充分地应对该气囊的上下的温度差。

若气囊内部的温度分布不均匀，则在生轮胎的上侧和下侧，硫化度产生差异，橡胶物理性质变得不均衡，所以有可能会影响轮胎性能。

另外，近年来，为了应对低油耗轮胎、泄气保用轮胎(run flat tire)这样的轮胎的进一步的高性能化，用于橡胶材料中的特殊配合材料的均匀分散的混合技术不断进步。因此，强烈希望提出一种能够进一步改善气囊内部的上下的温度差并均匀地对生轮胎进行硫化的方法。

在这样的背景下，存在尝试提高蒸汽等介质的循环效率的轮胎硫化装置，例如，提出了专利文献1中记载的轮胎硫化装置。

这里，在专利文献1中记载有图7(a)所记载的轮胎硫化装置100。轮胎硫化装置100具备用于供给介质的介质供给通路101、用于排出介质的介质排出通路102、以及使介质强制循环的循环装置103。

介质供给通路101具有在气囊104的内部开口的多个喷出口105、以及沿上下方向延伸且在其上部设置有喷出口105的介质供给配管106。另外，介质排出通路102具有在气囊104的内部开口的回收口107、以及沿上下方向延伸且在其上部设置有回收口107的介质排出配管108。

并且，多个喷出口105的开口面积的总和为介质供给配管106的配管内截面积的10～50％，回收口107的开口面积形成为比介质供给配管106的配管内截面积以及介质排出配管108的配管内截面积大。

轮胎硫化装置100通过规定多个喷出口的开口面积以及回收口的开口面积，能够设定成使向气囊的内部喷出的硫化介质的流速上升，并减小从回收口吸入硫化介质的流速。其结果是，提高在气囊内的介质的循环效率。此外，图7(b)是表示装置中的喷出口105以及回收口107的位置关系的概略立体图。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-159049号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1所记载的轮胎硫化装置在循环装置与介质供给通路之间设置有阀。该阀是发挥防止介质从介质供给通路向循环装置侧逆流的作用的闸阀，闸阀与循环装置以不同的时机起动。

即，基于闸阀开放的介质向气囊内部的供给和介质基于循环装置的循环以不同的时机进行。然而，由于闸阀的开闭不良，有可能会妨碍介质基于循环装置的循环。此外，在图8(a)中，示出了轮胎硫化装置中的一般的闸阀109以及循环装置110的配置位置。

另外，考虑到对介质循环的妨碍，如图8(b)所示，以往也使用一种不配置闸阀地使用循环装置110的轮胎硫化装置。然而，由于没有闸阀，所以会留下如下问题：产生介质从介质供给通路向循环装置侧的逆流。

另外，如专利文献1所记载的轮胎硫化装置那样，存在如下不良状况：不能兼顾改良向气囊内部供给介质的部分、即喷出口的部分来提高循环效率的尝试和介质基于循环装置的循环效果。

具体而言，对于喷出口、喷嘴而言，其口径越小，越能将介质送出至气囊内部的更远的区域，从而提高介质的对流促进效果。另一方面，对于循环装置而言，供介质循环的配管路径的口径越大，越能提高循环效率。

因此，若减小喷出口、喷嘴的口径，则存在如下问题：介质基于循环装置的循环效率降低，作为结果，设置循环装置的意义减弱。

本发明是鉴于以上的问题而作出的，其目的在于提供一种实现效率良好的轮胎硫化的轮胎硫化机的配管构造、循环装置以及基于轮胎硫化机的轮胎硫化方法。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的轮胎硫化机的配管构造具备：介质供给路径，所述介质供给路径与对生轮胎进行加热加压的气囊的内部连通，并向该气囊的内部供给高温高压流体；介质排出路径，所述介质排出路径与所述气囊的内部连通，能够在与该气囊的内部之间形成气体的循环路径，并且能够将气体向外部排出；以及循环装置，所述循环装置设置在该介质排出路径上，并在由所述气囊对生轮胎硫化时使气体在所述循环路径循环。

这里，利用与对生轮胎进行加热加压的气囊的内部连通并向气囊的内部供给高温高压流体的介质供给路径，能够由气囊对生轮胎进行硫化。此外，这里所说的高温高压流体是指能够用于生轮胎的硫化工序的硫化介质，例如蒸汽、氮气。

另外，利用与对生轮胎进行加热加压的气囊的内部连通并向气囊的内部供给高温高压流体的介质供给路径、和与气囊的内部连通的能够将气体向外部排出的介质排出路径，能够对气囊连续地供给高温高压流体并进行排气。此外，这里所说的外部不仅意味着气囊的外部，也意味着比介质排出路径靠外侧的部分。

另外，利用能够在与气囊的内部之间形成气体的循环路径的介质排出路径，能够使气囊内部的气体循环。即，能够在与介质供给路径独立的区域使气体循环。其结果是，能够减小向气囊内部供给硫化介质的喷出口的口径，并且确保循环装置的循环效率。

另外，利用设置在介质排出路径上并在由气囊对生轮胎硫化时使气体在循环路径循环的循环装置，能够使气囊内部的气体循环。另外，由于是与介质供给路径不同的路径，所以能够做成难以产生介质从介质供给通路侧的逆流的构造。

另外，在介质排出路径由至少两根排气配管和与排气配管连通的旁通管构成，且循环装置设置在旁通管上的情况下，能够在气囊的内部与排气配管以及旁通管之间使气体循环。

另外，在循环装置能够正反切换循环路径的气体的循环的朝向的情况下，能够使在气囊内部的气体的流动发生变化，提高循环效率。

另外，为了达成上述目的，本发明的循环装置设置在能够在与对生轮胎进行加热加压的气囊的内部之间形成气体的循环路径并能够将气体向外部排出的介质排出路径上，并且在由所述气囊对生轮胎硫化时使气体在所述循环路径循环。

这里，通过将循环装置设置在能够在与对生轮胎进行加热加压的气囊的内部之间形成气体的循环路径并能够将气体向外部排出的介质排出路径上，能够使气囊内部的气体循环，提高循环效率。

另外，为了达成上述目的，基于本发明的轮胎硫化机的轮胎硫化方法具备：向对生轮胎进行加热加压的气囊的内部供给高温高压流体的工序；和，在由所述气囊对生轮胎硫化时使气体在形成在该气囊的内部与气体的排出路径之间的气体的循环路径循环的工序。

这里，利用向对生轮胎进行加热加压的气囊的内部供给高温高压流体的工序，能够由气囊对生轮胎硫化。

另外，利用在由气囊对生轮胎硫化时使气体在形成在气囊的内部与气体的排出路径之间的气体的循环路径循环的工序，能够使气囊内部的气体循环。另外，由于使气体在与介质供给路径不同的路径循环，所以能够难以产生介质从介质供给通路侧的逆流。

发明效果

本发明的轮胎硫化机的配管构造实现效率良好的轮胎硫化。

另外，本发明的循环装置实现效率良好的轮胎硫化。

另外，基于本发明的轮胎硫化机的轮胎硫化方法实现效率良好的轮胎硫化。

附图说明

图1是应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造的概略主视图。

图2是应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造的概略侧视图。

图3(a)是供给口的周边构造的概略图，图3(b)是排气循环路径管与气囊的连结部分的概略图，图3(c)是硫化介质的供给、排气以及循环路径的概略图。

图4是表示将向气囊内部供给硫化介质的供给喷嘴的口径形成为小口径且使用不使用循环装置的以往的配管构造时的上下气囊的温度变化的图表。

图5是表示使向气囊内部供给硫化介质的供给喷嘴的口径为不妨碍介质基于循环装置的循环的口径且使用使用了循环装置的以往的配管构造时的上下气囊的温度变化的图表。

图6是表示将向气囊内部供给硫化介质的供给喷嘴的口径形成为小口径且使用应用了使用循环装置的本发明的配管构造的一例时的上下气囊的温度变化的图表。

图7是表示以往的轮胎硫化机的配管构造的概略图。

图8是表示以往的轮胎硫化机的配管构造的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，以供理解本发明。

图1是应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造的概略主视图。图2是应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造的概略侧视图。此外，以下所示的构造是本发明的一例，本发明的内容不限定于此。

在应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造的一例中，具备图1所示的轮胎硫化机的中心机构1。中心机构1具备囊头2、水压缸3和排气循环路径管4。另外，中心机构1具备通过向内部供给硫化介质而能够扩张、收缩的气囊(未图示)。

囊头2具有硫化介质的多个供给口，并配置于中心机构1的上部。另外，水压缸3固定于囊头2的下部。

排气循环路径管4的一端与气囊的内部连结，且两根排气循环路径管4由旁通管5连结。排气循环路径管4的另一端与中心机构1的外部相连。另外，在旁通管5设置有一边保持气囊内部的压力一边使硫化介质循环的循环装置6。

气囊内部、排气循环路径管4以及旁通管5形成循环路径，在对生轮胎硫化时，硫化介质能够由循环装置6在该路径中循环。另外，硫化结束后，气囊内部的硫化介质向排气循环路径管4的另一端侧流动，并向外部排出(参照图1的用符号Z表示的箭头)。

另外，循环装置6能够切换使硫化介质循环时的流动的方向。由此，能够对循环效率带来变化。

水压缸3在内部一体化地配置有中心柱杆7以及活塞8。中心柱杆7以及活塞8是由水压驱动在水压缸3的内部移动并在生轮胎的硫化工序中使中心机构1的高度位置变动的驱动机构。

这里，囊头2并不一定需要具有多个供给口。但是，从能够根据硫化介质的种类来分别使用从而提高轮胎硫化机的通用性这点来看，优选囊头2具有多个供给口。

另外，并不一定需要由两根排气循环路径管4和旁通管5来构成与气囊内部相连的硫化介质的循环路径，只要介质在与硫化介质的供给路径独立的位置能够循环且硫化介质能够向轮胎硫化机的外部排出即可。另外，例如也可以采用增加排气循环路径管4的根数的构造、另外设置排气循环路径管4与旁通管5的组合并进行连结的构造。

在图2中，示出了从使图1所示的中心机构1大致旋转90度的方向观察的状态。如图2所示，中心机构1在缸导向件9设置有供给孔10。从未图示的硫化介质供给源向供给孔10供给硫化介质，并经由软管向囊头2的供给口供给硫化介质。

通过在囊头2设置多个供给口，能够按种类向气囊内部供给蒸汽、氮气等硫化介质。

图3(a)是供给口的周边构造的概略图，图3(b)是排气循环路径管与气囊的连结部分的概略图，图3(c)是硫化介质的供给、排气以及循环路径的概略图。

如图3(a)所示，经由缸导向件9的内部的供给孔10以及软管向供给口11供给硫化介质。另外，在囊头2与气囊连结的部分设置有供给喷嘴12。对于供给喷嘴12而言，其口径为2mm，通过减小口径，提高在气囊内部的硫化介质的对流促进效果。此外，图3(a)的用符号Y表示的箭头示出了硫化介质的供给方向。

如图3(b)所示，在排气循环路径管4与气囊的连结部分形成有介质供排气孔13以及介质供排气孔14。介质供排气孔13以及介质供排气孔14是在供给到气囊内部的硫化介质向排气循环路径管4侧排出时向排气方向的吸入口的部分。此外，图3(b)的用符号X表示的箭头示出了排气时的硫化介质的排气方向。

另外，在循环装置6使气囊内部的硫化介质循环时，介质供排气孔13是将流经旁通管5以及排气循环路径管4来的介质供给到气囊内部的输送口。另外，介质供排气孔14是在介质从气囊内部排出到排气循环路径管4侧时向排气方向的吸入口。

如图3(c)所示的是相对于气囊分别设置有用符号15表示的硫化介质的供给路径和用符号16表示的循环路径的构造。在对生轮胎硫化时，利用循环装置6使硫化介质沿用符号C表示的箭头方向循环。

以下，说明在使用以上说明的轮胎硫化机的配管构造的情况下的对气囊上下部分的温度的效果。

图4是表示将向气囊内部供给硫化介质的供给喷嘴的口径形成为小口径且使用不使用循环装置的以往的配管构造时的上下气囊的温度变化的图表。

图5是表示使向气囊内部供给硫化介质的供给喷嘴的口径为不妨碍介质基于循环装置的循环的口径且使用使用了循环装置的以往的配管构造时的上下气囊的温度变化的图表。

图6是表示将向气囊内部供给硫化介质的供给喷嘴的口径形成为小口径且使用应用了使用循环装置的本发明的配管构造的一例时的上下气囊的温度变化的图表。

图4～图6是表示横轴为时间(t)、纵轴为上侧气囊以及下侧气囊的温度(T)的图表。另外，各图表的上侧气囊以及下侧气囊各示出一组。更详细而言，用实线表示上侧气囊17以及下侧气囊18、用虚线表示上侧气囊19以及下侧气囊20、用单点划线表示上侧气囊21以及下侧气囊22。另外，由于下侧气囊积存有排水，所以与上侧气囊相比温度低。

如前述那样，优选在对生轮胎硫化时，气囊内部的温度在上侧气囊以及下侧气囊温度差变小。若上下气囊的温度差在短时间内变小，则提高生轮胎的硫化效率，并提高所完成的轮胎的品质。

如图4所示，在不使用循环装置而使用喷嘴口径为2mm左右的小的供给喷嘴时，硫化介质能够猛烈地飞溅至远离气囊内部的喷嘴的位置。其结果是，在从硫化开始的一定时间(用符号23表示的区域)内，能够降低上侧气囊17的温度并增加下侧气囊18的温度，从而缩小硫化刚开始之后的上下气囊的温度差(参照符号L1)。

另一方面，在图4的用符号24表示的区域中，上下气囊的温度差平缓地缩小，在硫化工序的后半段，供给喷嘴的影响难以波及。在图表的右端的时间内，上下气囊的温度差为ΔT1。

另外，如图5的上侧气囊19以及下侧气囊20的图表所示，在使用循环装置并使供给喷嘴的口径为不妨碍硫化介质的循环的程度的大的口径的情况下，在从硫化开始的一定时间(用符号23表示的区域)内，上下气囊的温度差没怎么缩小(参照符号L2)。此外，在图5中，作为比较对象，也一并记载了图4所记载的上侧气囊17以及下侧气囊18的温度变化。

并且，在图5的用符号24表示的区域中，循环装置使气囊内部的硫化介质连续地循环，由此上侧气囊19的温度大幅降低，上下气囊的温度差迅速地缩小。此外，在图表右端的时间内，上下气囊的温度差为ΔT2，与在图4中使用的配管构造相比，温度差变小(ΔT1>ΔT2)。

在图6中，示出了使用应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造的一例的情况的结果。此外，在图6中，作为比较对象，也一并记载了图5所记载的上侧气囊19以及下侧气囊20的温度变化。

在中心机构1中，供给喷嘴12的口径形成得小，与图4所示的图表同样地，在用符号23表示的硫化开始后的前半段的工序中，上下气囊的温度差被缩小。另外，在用符号24表示的区域中，与用图5表示的图表同样地，上侧气囊21的温度大幅降低，上下气囊的温度差迅速地缩小。

即，在应用了本发明的轮胎硫化机的配管构造中，在用符号23以及符号24表示的区域，上下气囊内部的温度差高效地缩小，并在用符号25表示的部分达到与图5的ΔT2对应的温度。

通过使上下气囊内部的温度差迅速地缩小至预定的温度差，能够延长在上下的气囊温度均匀的状态下的生轮胎的硫化时间。尤其是在形成乘用车用的轮胎等轮胎直径小的轮胎时，由于每一个轮胎硫化所花费的时间本身变短，所以能够大幅提高轮胎的品质和制造效率。

另外，由于在与硫化介质的供给路径不同的路径上配置循环装置，所以成为不会产生硫化介质从供给路径侧的逆流的构造。

如以上那样，本发明的轮胎硫化机的配管构造实现效率良好的轮胎硫化。

另外，本发明的循环装置实现效率良好的轮胎硫化。

另外，基于本发明的轮胎硫化机的轮胎硫化方法实现效率良好的轮胎硫化。

附图标记说明

1中心机构

2囊头

3水压缸

4排气循环路径管

5旁通管

6循环装置

7中心柱杆

8活塞

9缸导向件

10 供给孔

11 供给口

12 供给喷嘴

13 介质供排气孔

14 介质供排气孔

15 硫化介质的供给路径

16 循环路径

17 上侧气囊

18 下侧气囊

19 上侧气囊

20 下侧气囊

21 上侧气囊

22 下侧气囊

23 表示从硫化开始的一定时间的区域

24 硫化工序的区域

25 上下气囊的温度差为Δt2的部分